Parte I:Teoría. Tema 3:Introducción a los Sistemas operativos. Instalación

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Desarrollo de Aplicaciones Web

Sistemas Informáticos 1

Tema 3:Introducción a los

Sistemas operativos. Instalación

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Parte I:Teoría

• Introducción a los SO

• Componentes

• Llamadas al sistema

• Estructura del Kernel

• Drivers

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1. Introducción a los SO

• Definición

Software que controla un ordenador y actúa como una capa entre el hardware y las aplicaciones y usuarios.

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1. Introducción a los SO

• Objetivos

– Actuar de intermediario entre usuario y hardware. – Garantizar el funcionamiento correcto del

computador.

– Facilitar la tarea de programación (comodidad). – Administrar eficientemente los recursos de la

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Desarrollo de Aplicaciones Web Sistemas Informáticos 5

1. Introducción a los SO

• Componentes – Gestión de procesos. – Gestión de memoria.

– Gestión de dispositivos de E/S. – Gestión del sistema de ficheros. – Protección.

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1. Introducción a los SO

• Clasificación de los S.O.

– Nº de Usuarios • Monousuarios • Multiusuarios – Nº de procesos o tareas • Monotarea • Multitarea – Nº de procesadores • Un único procesador

• Múltiples procesadores o núcleos

– Estructura del nucleo • Monolitico

• Microkernel • Hibrido

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2. Componentes

• Gestión de procesos.

• Gestión de memoria.

• Gestión de dispositivos de E/S.

• Sistema de ficheros.

• Protección.

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2. Componentes

• Gestión de procesos

Proceso: Programa en ejecución junto con sus datos. Se ejecuta a la vez

(concurrentemente) que otros programas . Thread o Hilo: Partes de un mismo proceso que se ejecutan concurrentemente.

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2. Componentes

• Gestión de procesos

– Permitir que varios procesos puedan ejecutarse simultáneamente.

– Decidir el orden en el que se ejecutan los procesos y durante cuanto tiempo.

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2. Componentes

• Gestión de memoria

– Optimizar el uso de la memoria

– Evitar que los procesos accedan a zonas que no les pertenecen

– Permitir que un proceso pueda usar más memoria que la que hay físicamente

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2. Componentes

• Gestión de dispositivos de E/S

– Optimizan la E/S – Facilitan su uso

– Permitir la conexión de cualquier nuevo dispositivo

– Capacidades de “Plug & Play” y “Power Management”

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2. Componentes

• Sistema de ficheros

– Permite organizar la información dentro de los dispositivos de almacenamiento

secundario (HD,FD,CD-ROM)

– Acceder fácilmente a la información por parte de otros procesos.

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2. Componentes

• Protección

– Identificar a los usuarios

– Establecer a que recursos de la máquina pueden acceder los usuarios

– Mantener la confidencialidad y la integridad de la información

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2. Componentes

• Interfaz de usuario

– Permite que el usuario pueda interactuar con el S.O.

– Tipos de Interfaz de usuario

• Texto: Línea de Comandos. Bash Shell • Gráfico: Entorno de Ventanas. KDE

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3. Llamadas al sistema

• Modos de funcionamiento del procesador

– Modo Supervisor : El programa que se ejecuta tiene acceso a todo el Hardware.

• El sistema operativo se ejecuta de este modo. • IMPORTANTE: No confundir con el root de

Linux.

– Modo Usuario: El programa que se ejecuta tiene restringido el acceso a ciertas partes del hardware como memoria, E/S, etc.

• Las aplicaciones de usuario se ejecutan en este modo.

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3. Llamadas al sistema

D

R

. Supervisor

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Desarrollo de Aplicaciones Web Sistemas Informáticos 17

3. Llamadas al sistema

Se ejecuta en modo supervisor Se ejecuta en modo usuario

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3. Llamadas al sistema

• Características de Modo Supervisor

– Permite la ejecución de instrucciones de entrada salida. Por lo que tiene acceso al hardware.

Ej: IN/OUT

– Permite el acceso a toda la memoria del sistema.

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3. Llamadas al sistema

• Características de Modo Usuario

– No se permite la ejecución de

instrucciones de entrada salida. Por lo que NO tiene acceso al hardware.

Ej: Prohibidas IN/OUT

– Solo permite acceso a la memoria del proceso.

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3. Llamadas al sistema

• Una llamada al sistema es como llamar a una función pero dicha función la ejecuta el propio SO.

• Las llamadas al sistema permiten que se realicen tareas que solo el SO puede hacer.

• Suelen estar relacionadas con los componentes del S.O: Procesos, Memoria, E/S, Archivos ,etc. • Se ejecutan en modo supervisor por lo tanto

tienen acceso a todo el hardware y realizan

tareas que nunca podría realizar un proceso de usuario.

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3. Llamadas al sistema

• Al conjunto de llamas al sistema de un

Sistema Operativo se le llama API

(Application Programming Interface)

.

• Lo que define si un SO es compatible

con otro es si comparten el API.

– Al API de Windows se llama: Win32 – Al API de Linux se llama: POSIX.

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3. Llamadas al sistema

• POSIX

– Es un API estandarizado basado en sistemas operativos Unix.

– Significa:

Portable Operating System Interface

– Permite que es mismo código fuente pueda ser recompilado en cualquier S.O. POSIX y funcione.

Ej: FreeBSD, Linux,QNX, Windows NT, OS/400, Solaris,etc.

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3. Llamadas al sistema

• Win32 o ECMA-234 o Windows API

– Es un API estandarizado basado en sistemas operativos Microsoft Windows.

– Permite que un programa pueda ejecutar en cualquier Windows.

Ej: El proyecto Wine (Wine Is Not a Emulator) permite usar este API desde Linux.

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4. Estructura del Kernel

• Indica como está organizado el nucleo

del sistema operativo.

–Monolítica

–Monolítica-Modular

–Microkernel

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4. Estructura del Kernel

• Monolítico

– Toda la funcionalidad del SO se incluye en él – Todos los componentes del SO se ejecutan

en modo supervisor

– Difícil de modificar en tiempo de ejecución – Menor estabilidad si falla alguna parte del

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4. Estructura del Kernel

• Monolítico-Modular (Mejora en).

– Es una mejora del monolíticos:

• Se permiten cargar y descargar módulo (partes del SO) en tiempo de ejecución.

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4. Estructura del Kernel

• Microkernel

– Solo una parte mínima del SO se ejecuta en modo supervisor.

– Muy estable, aunque falle parte del SO es sistema sigue funcionando.

– Menor rendimiento que un kernel monolítica debido a la sobrecarga de comunicaciones

Parte I:Teoría. Tema 3:Introducción a los Sistemas operativos. Instalación

Tema 3:Introducción a los

Sistemas operativos. Instalación

Parte I:Teoría

• Introducción a los SO

• Componentes

• Llamadas al sistema

• Estructura del Kernel

• Drivers

1. Introducción a los SO

• Definición

1. Introducción a los SO

1. Introducción a los SO

1. Introducción a los SO

2. Componentes

• Gestión de procesos.

• Gestión de memoria.

• Gestión de dispositivos de E/S.

• Sistema de ficheros.

• Protección.

2. Componentes

• Gestión de procesos

2. Componentes

• Gestión de procesos

2. Componentes

• Gestión de memoria

2. Componentes

• Gestión de dispositivos de E/S

2. Componentes

• Sistema de ficheros

2. Componentes

• Protección

2. Componentes

• Interfaz de usuario

3. Llamadas al sistema

3. Llamadas al sistema

D

. Supervisor

3. Llamadas al sistema

3. Llamadas al sistema

• Características de Modo Supervisor

3. Llamadas al sistema

• Características de Modo Usuario

3. Llamadas al sistema

3. Llamadas al sistema

• Al conjunto de llamas al sistema de un

Sistema Operativo se le llama API

.

• Lo que define si un SO es compatible

con otro es si comparten el API.

3. Llamadas al sistema

• POSIX

3. Llamadas al sistema

• Win32 o ECMA-234 o Windows API

4. Estructura del Kernel

• Indica como está organizado el nucleo

del sistema operativo.

–Monolítica

–Monolítica-Modular

–Microkernel

4. Estructura del Kernel

• Monolítico

4. Estructura del Kernel

• Monolítico-Modular (Mejora en).

4. Estructura del Kernel

4. Estructura del Kernel

• Kernel Híbrido

5. Drivers

• Programas que se añaden al

Sistema

Operativo

.

5. Drivers

• Por lo tanto:

–

Se ejecutan en modo supervisor.

–

Tienen acceso a todo el hardware.

–

Tienen acceso a toda la memoria

_{Tienen acceso a todo el hardware.}

_{Tienen acceso a toda la memoria}

_{Si fallan pueden “colgar” todo el}